Устройство для определения среднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной величины Советский патент 1979 года по МПК G06F17/18 

рогр является четвертым входом уст ройства., а управляющий вход соединен с выходом счетчика событий, вы ход первого счетчика подключен ко второму входу первого ключа и кЗ входу R-О триггера.К и К входы кот рого объединены и .соединены с третьим входом устройства, выход второ го триггера подключен ко второму входу второго ключа, а выход второг счетчика соединен со входом блока отображения. Влок-схема устройства представлена на фиг.1. ria фиг.2 приведена временная диаграмма работы устройст ва. Устройство содержит: первый 1, второй 2, третий 3 элементы И, третий ключ 4,3 -К триггер 5, счетчик событий 6, первый счетчик 7, триггер 8, первый 9 и второй 10 ключи, второй счетчик 11, блок 12 отображения. Устройство работает следующим образом. ria первый вход устройства поступает последовательность квантую- щих импульсов (фиг.2,а), частота следования которых в fi раз выше ча.стоты следования импуль.сов, посту пающих на второй вход (фиг.2,б). Импульсная последовательность, поступающая на третий вход (фиг.2,в), сдвинута по фазе на 180 относитель но последовательности, поступающей на вход 2. На четвертый вход (фиг.2,г) пост пают импульсы случайно смещенные относительно своего математического ожидания (относительно отрицательных йерепадов импульсов на фиг.2,б) Элементы И 2 и И 3 представляют собой фазовые детекторы, на выходе которых появляются импульсы в зависимости от зоны смещения импульсов последовательности (фиг.2,г) относи тельно им17ульсов (фиг. 2, б, в) . Если импульсы на входе (фиг.2,г) пЬявляются при положительном значении импульсов на втором входе (фиг.2,б), то на выходе элемента И 2 появляетс импульс, устанавливающий триггер .5 в состояние . Если импульсы на четвертом входе появляются при поло жительном значении импульсов на третьем входе (фиг.2,в), тона выхо де элемента И 3 появляется импульс, устанавливающий триггер 5 в состояние О. Отрицательные перепады импульсов на втором входе устанавли вают триггер 5 в состояние..1 а отрицательные перепады на входе 3 - в состояние 01 . Допустим, что к моменту прихода импульса 1 (фиг.2,г) счетчик 7 был установлен на О . При поступлени на четвертыйвход импульса 1 (фиг.2,г).триггер 5 переходит в сос тояние (фиг.2,д) момент t-j ) п сигналам управления, поступающим на входы С и 5 этого триггера. При этом на выходе элемента И i появляется пакет импульсов, поступающий на вход счетчика 7. Через интервал времени, равный п/2 периодов следования квантующих импульсов, поступающих на первый вход, на выходе счетчика 7 появляется импульс 1 (фиг.7,ж) и триггер 8 переходит в состояние 1 . Через ключ 9 этот импульс не проходит, так как ключ 9 в это время закрыт отрицательным импульсом (фиг,2 б). При появлении на третьем входе отрицательного перепада (фиг.2,в) триггер 5 переходит в состояние О (момент t2 ), а в счетчике 7 будет записано Xj импульсов, где х количество импульсов, поступающих на первый вход (фиг.2,а) за время от момента появленияимпульса 1 на четвертом входе до момента отрицательного перепада на входе 2 (фиг.2,б). При появлении на втором входе (фиг.2,б) очередного отрицательного перепада триггер 5 переходит в состояние (фиг.2,д момент ts ) ДО момента появления на четвертом входе очередного импульса 2 (фиг.2,г) и триггер 5 переходит в состояние О (фиг.2,д моментi). Пакет импульсов с выхода элемента И 1 (фиг.2,е) поступает на вход счетчика 7, в котором уже было записано xj импульсов. Счетчик 7 досчитывает до П/-2 импульсов и на выходе счетчика 7 появляется импульс 2 (фиг.2,ж), при этом триггер 8 (фиг.2,з) переходит и открывает ключ в состояние 10. При появлении на четвертом входе (фиг.2,г) импульса 2 этот импульс проходит через открытый ключ 10 на вход счетчика 11, ив него записывается импульс (фиг.2,к). К моменту времени t (фиг.2,д.) в счетчике будет записано Kj-Xj + импульсов. От момента времени t ДО момента времени t (фиг.5,д)в счетчик 7 будет записано еще ц/2 импульсов, а поскольку импульс 3 (фиг.2,ж) не переносится в счетчик 11, то к моменту t в счетчике 7 будет записано К импульсов. В период времени от t7 до tg формируется очередной пакет импульсов. К моменту времени tg в счетчике 7 будет .записано К| К + (Х )В к + Xj импульсов, причем импульс 4 (фиг.2,ж) в счетчик 11 записан не будет. В момейты времени от 19 до 110 (фиг.2,д) формируется пакет импульсов (фиг.2,е) и при очередном заполнении счетчика 7 на его выходе появляется импульс 5 (фиг.2,ж) который проходит через открытый ключ 9, и в счетчик 11 записывается очередной импульс. К моменту времен t( появление очередного отрицательн го перепада на втором входе (фиг.2, в счетчике 7 будет записано число К2 Хц-|- , а к моменту 110/фиг.2 в счетчике 7 будет записано число К Kj +5(4 + K-i + Х. Импульс 6 (фиг.2,ж) во второй счетчик liHe записывается. Таким образом счетчики 7 и 11 осуществляют последовательное суммирование пакетов импульсов ЗС j Xj , Х,, X J, т.е. суммируют отклонения моментов .появления импульсов на третьем входе (фиг.2,г) от их математического ожидания. Счетчик событий 6 емкостью N опр деляет объем измеряемых событий (на пример, измерение ведется в течение N событий). Так как среднее значение модуля /XJ m „ Г am 0,86, тоб 1,2m Таким образом, для измерения среднеквадратичного отклонения достаточно увеличить емкость счетчика событий б в 1,2 раза (1,2 N вместо N ). . - . Технико-экономический эффект от предложенного устройства состоит в измерении в цифровом виде среднег значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной величины Формула изобретения Устройство для определения сред него значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной величины, содержащее блок отображени первый счетчик, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а второй вход является первым входом устройства, второй и третий входы устройства подключены соответственно к D и К входам D -К триггера , Т - Э триггер. Отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены ключи, два элемента И, второй счетчик и счетчик событий, при этом счетный вход второго счетчика подключен к выходам первого и второго ключей, первый вход первого ключа объединен с первым входом второго элемента И и соединен со вторым входом устройства, второй вход второго элемента И объединен с С входом D-К триггера, с первым входом третьего элемента И, с первым входом второго ключа и. со счетным входом счетчика событий и подключен к выходу третьего ключа, информационный вход которого является четвертым входом устройства, а управляющий вход соединен с выходом счетчика событий, выход первого счетчика подключен ко второму входу первого клю- , ча и к 3 входу Т -3 триггера, К и К входы которого объединены и соединены с третьим входом устройства, выход второго триггера подключен ко второму входу второго ключа, а выход второго ,счетчика соединен со входом блока отображения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 363995, кл.Ц Обq7/52,.1972. 2.Авторское свидетельство № 260970, кл. Q 06Р15/36, 1972.

а 9

в

Т

X;Uлг

ft

t,

2 3 4, 5 e 7

iJiiiiiiiiiiiii

IlllllllllUJiillJill )

2 3 J..JjI

-П

.±

I

/4

tf5